JPH0458838B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐熱性の多孔質材料例えば焼結金属、
鋳造品、アルミニウム合金、セラミツクスなどの
特性を改良するために、これらの材料が有する
種々の形態の空隙を充填封孔するための耐熱性の
優れた樹脂含浸剤に関する。

〔従来技術〕

焼結金属、鋳造品、アルミニウム合金、セラミ
ツクス等に対する樹脂系含浸剤としては、不飽和
ポリエステル系含浸剤、嫌気性レジン系含浸剤、
アクリル樹脂系含浸剤等が上市されているがこれ
らのいずれのものも耐熱性が200℃前後で材料の
特性を充分に発揮させるものとなつていない。

又、不飽和ポリエステルのように低沸点成分を
含有するものは、含浸工程において高真空を使用
できず封孔効果が不充分となる欠点を有し、また
嫌気性レジンでは、本質的に高真空が使用できな
い点と同時に、含浸工程が安定性を欠く等の難点
があり技術的に満足できるものはみられない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

焼結金属、鋳造品、アルミニウム合金、セラミ
ツクス等の耐熱性多孔質材料は、工業材料として
広範囲の分野で応用されていることは周知のこと
である。しかし乍らこれらの材料が多孔質の構造
をもつことによる気密性の点での用途制約があ
り、それを解決する手段として有機又は無機系含
浸剤による封孔技術が応用される。

有機系含浸剤では無機系含浸剤と比較して多孔
質材料の含浸加工の生産性が高い点、封孔効果の
信頼性が高い点等の特徴がみられる反面有機物特
有の耐熱性の低さが問題点として指摘されてき
た。現実に従来有機系樹脂含浸剤としては上市さ
れている不飽和ポリエステル系、嫌気性レジン系
及びアクリル樹脂系の含浸剤による硬化物の耐熱
性はいずれも200℃前後であり前記の耐熱性多孔
質材料を有機系樹脂含浸剤により含浸封孔した材
料の耐熱性は含浸剤の耐熱性の制約を受け耐熱性
材料としての機能を充分に発揮するに至つていな
い。

本発明はこのような有機系樹脂含浸剤の耐熱性
における問題点を解決することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、有機系含浸剤の特徴としての封孔効
果の信頼性、含浸加工の生産性などを維持し、か
つ有機系含浸剤の欠点である含浸加工品の耐熱性
を向上させるための含浸組成物を提供するもので
あり以下のような構成を有する。

即ち本発明は、含浸剤のベースとしてのジエチ
レングリコールビスアリルカーボネートに有機過
酸化物を添加した系を用いることを特徴とする。

ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
は、粘度、沸点などの単量体の特性が耐熱性多孔
質材料の含浸加工工程に最適のものであるばかり
でなくその有機過酸化物による硬化物の耐熱性
は、アクリル系、不飽和ポリエステル系、嫌気性
レジン系などの有機含浸剤の硬化物の耐熱性を大
巾に上回るものである。

第１図は従来の代表的な有機系樹脂含浸剤であ
る不飽和ポリエステル系含浸剤Ｂとアクリル系樹
脂含浸剤Ｃ及び本願発明の含浸剤Ａの各々の硬化
物の加熱減量挙動を示したもので、Ｂ，Ｃの加熱
減量が５％に達する温度T₉₅は約200℃前後であ
るのに対しＡの硬化物は約290℃であることがわ
かる。

このように耐熱性の優れた含浸剤を耐熱性多孔
質材料に含浸硬化することにより含浸加工品の耐
熱性を向上させることが可能となる。

本発明で用いられる有機過酸化物としては、ｏ
−メチルベンゾイルパーオキサイド、ラウロイル
パーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ
−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−secブ
チルパーオキシジカーボネート、ビス−（４−タ
ーシヤリーブチルシクロヘキシル）パーオキシジ
カーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカー
ボネート等が挙げられる。

更に本発明において有機過酸化物としてビス−
（４−ターシヤリーブチルシクロヘキシル）パー
オキシジカーボネートを用いた場合はジエチレン
グリコールビスアリルカーボネートに対して特徴
のある効果を示す。即ち、ビス−（４−ターシヤ
リーブチルシクロエキシル）パーオキシジルカー
ボネート（以下BTBPと略す）の分解温度（10
時間半減期温度）は44℃と比較的低音域にありビ
ニル化合物などラジカル重合性をもつモノマーの
中では、反応性の低いジエチレングリコールビス
アリルカーボネートに対し樹脂含浸剤に要求され
る低温での重合反応開始剤としての機能を持ち、
又BTBPに、他の分解温度の高い有機過酸化物
を組合せて用いることによりBTBPは重合反応
過程では、他の有機過酸化物の分解促進剤として
の挙動を示し重合触媒濃度に対応した反応速度上
昇に寄与すると共に、重合触媒を添加した樹脂含
浸剤のポツトライフの点で高温域に分解温度をも
つ有機過酸化物と組合せることにより含浸工程の
安定性が確保される。

又BTBPと組合せる有機過酸化物としてベン
ゾイルパーオキサイドを用いた場合は、硬化温度
サイクルも短かいものとなり含浸加工の生産性に
重点を置いた触媒系として特に好ましい。

更に本発明に基づく樹脂含浸剤組成物において
は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネー
トと共重合性を有するコモノマーを併用すること
により樹脂含浸剤に種々の特徴を与えることがで
きる。

具体的には、有機過酸化物による反応性の高い
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなど
のビニルモノマーを併用することにより硬化温度
サイクルが短かく含浸加工の生産性の高いものが
得られ、更にγ−メタクリロキシプロピル・トリ
メトキシシラン、ビニル・トリス（２−メトキシ
エトキシ）シランなどの謂ゆるシランカツプリン
グ剤を用いることにより代表的な被含浸物である
金属と含浸硬化した含浸剤との接着性を改良する
ことが可能である。

本発明の基本となるモノマーであるジエチレン
グリコールビスアリルカーボネートにこれらのコ
モノマーを併用する場合、ジエチレングリコール
ビスアリルカーボネートの含有率が50重量パーセ
ント以上を占める場合に本発明の目的としての樹
脂含浸剤の耐熱性が発揮され、特に70重量％以上
の時にその効果が大きい。第２図はその耐熱性の
変化を硬化物の５％減量温度（T95）で示したも
ので、共重合成分としては本願の比較例に示した
組成のアクリル系モノマーを用い、触媒としては
本願実施例１に示したものを用いた結果である。

次に本発明の耐熱性の優れた樹脂含浸剤による
耐熱性多孔質材料に対する含浸工程については、
従来アクリル系、不飽和ポリエステル系などの有
機系樹脂含浸剤に対して用いられている工程が応
用される。即ち、浸漬含浸法、内部加圧含浸法、
真空加圧含浸法及び部分注入含浸法等が適用可能
であり、又加熱硬化方法については、求められる
硬化温度サイクルにより、水など液体の加熱媒体
を用いる方法及び熱風炉中での加熱硬化が可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明の耐熱性の優れた樹脂含浸剤を用いて焼
結合金、鋳造品、アルミニウム合金、セラミツク
ス等の耐熱性多孔質材料に対して含浸封孔加工を
行なうことにより加工された多孔質材料の耐熱性
は従来の有機系樹脂含浸剤を用いて加工された多
孔質材料と比較して大巾に改善される。

次に実施例により本発明を説明する。

実施例 １ 空隙率３％のアルミニウム合金を用いて、機械
加工により外径40mm、高さ40mm、肉厚10mmのカツ
プ状物を調整した。このカツプ状物５個を脱脂、
乾燥して、デシケーター内で下記の組成からなる
含浸剤に、常温で浸漬し、真空ポンプにより減圧
し、20分間その状態に保つた。

カツプ状物からの気泡の発生が殆んどなくなつ
たことを確認した後減圧をやめデシケーター内に
空気を導入し、常圧に戻した。

含浸剤の組成 ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
95重量部 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
２ 〃 BTBP １ 〃 ベンゾイルパーオキサイド ２ 〃 カツプ状物を含浸剤から取出して液切り、水洗
し、70℃の熱水中で20分間予備硬化し、次いで熱
風乾燥器中で110℃で40分間加熱硬化を行なつた。
これらのカツプを270℃の電気炉中で240分熱処理
した後、適当なアダプターを用いて、カツプの内
側から６Kg／cm²の内圧をかけ、水中で耐圧試験を
行なつた結果、５個すべてについて空気漏れはみ
られなかつた。

〔比較例〕

実施例１で用いたものと同じカツプ状物５個を
下記の組成からなるアクリル系樹脂含浸剤により
実施例１と同条件で浸漬含浸した。

含浸剤の組成 メタクリル酸２−ヒドロキシエチレ 50重量部 メタクリル酸アルキル 20 〃 ジメタクリル酸エチレングリコール 29.5 〃 アゾビスイソブチロニトリル 0.5 〃 次に90℃の熱水中で30分間加熱硬化を行なつ
た。これらのカツプ５個を実施例１と同条件で熱
処理（270℃、240分）する前後で耐圧試験を行な
つた結果、熱処理前では空気漏れは５個すべてに
ついてみられなかつたが熱処理後では、５個中３
個に空気漏れがみられた。

実施例 ２ 空隙率５％の焼結金属により実施例１で用いた
ものと同じ形状のカツプ状物を作製した。このカ
ツプ状物５個を脱脂、乾燥して、デシケーター内
で下記の組成から成る含浸剤に常温で浸漬し、真
空ポンプにより減圧し、20分間その状態に保つ
た。

含浸剤の組成 ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
87重量部 メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル 10 〃 ジイソプロピルパーオキシジカーボネート
２ 〃 ラウロイルパーオキサイド １ 〃 カツプ状物を含浸剤から取出して液切り、水洗
し、70℃の熱水中で15分間予備硬化し、次いで
100℃の沸騰水中で60分間加熱硬化を行なつた。
これら５個のカツプ状物を260℃の電気炉中で240
分間熱処理した後実施例１と同条件で耐圧試験を
行なつた結果５個すべてについて空気漏れは観察
されなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は有機系樹脂含浸剤の硬化物の熱天秤
（昇温速度20℃／分）による空気中における加熱
減量挙動を示したものである。第２図は、アクリ
ル系モノマーとジエチレングリコールビスアリル
カーボネートとの共重合体のT₉₅のジエチレング
リコールビスアリルカーボネートの重量分率に対
する依存性を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐熱性の多孔質材料の空隙を封孔するための
   樹脂含浸剤において、ジエチレングリコールビス
   アリルカーボネートを主要成分とする含浸剤に重
   合触媒として有機過酸化物を添加したことを特徴
   とする耐熱性の優れた樹脂含浸剤組成物。 ２ ジエチレングリコールビスアリルカーボネー
   トが含浸剤全体の50重量パーセント以上含有する
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の耐熱性の優れた樹脂含浸剤組成物。 ３ 重合触媒としてビス−（４−ターシヤリーブ
   チルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート
   及び他の有機過酸化物を組合せた触媒系を添加し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の耐熱性の優れた樹脂含浸剤組成物。 ４ 他の有機過酸化物としてベンゾイルパーオキ
   サイドを用いたことを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の耐熱性の優れた樹脂含浸剤組成
   物。